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基于集成时变矩模型和动态蒙特卡洛方法的防洪风险分析
1
作者 董立俊 董晓华 +3 位作者 马耀明 魏冲 喻丹 苏中波 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1084-1097,共14页
与作为水利水电工程设计依据的历史水文情势相比,未来受到全球气候变化影响的水文情势将与之产生偏差,进而导致流域内各水电工程水文分析成果的改变。这些成果的改变又将对流域梯级水库群中长期的运行安全和防洪调度产生影响。本文以雅... 与作为水利水电工程设计依据的历史水文情势相比,未来受到全球气候变化影响的水文情势将与之产生偏差,进而导致流域内各水电工程水文分析成果的改变。这些成果的改变又将对流域梯级水库群中长期的运行安全和防洪调度产生影响。本文以雅砻江流域为研究区域,通过耦合SWAT水文模型和全球气候模式,定量识别未来气候变化条件下的流域气象水文要素变化情况,在此基础上提出能同时考虑非一致性和历史特大洪水的集成时变矩模型方法,最后选取流域内杨房沟水电站,基于动态蒙特卡洛方法进行未来气候变化条件下的调洪演算。主要结果如下:率定好的SWAT模型模拟精度较高,且在雅砻江流域有较好的空间适用性。在未来气候变化条件下,麦地龙站洪峰流量序列在SSP1-2.6情景下,从现在到2070年左右小幅上升,随后小幅下降;在SSP2-4.5情景下,从现在到2070年左右明显上升,然后趋于稳定;仅在SSP5-8.5情景下持续上升,且上升趋势非常明显。在未来气候变化条件下,除SSP1-2.6情景的超校核洪水位风险率外,其他情景下杨房沟水电站超设计洪水位、校核洪水位风险率较设计标准均明显增大。未来全球气候变化将对雅砻江流域水循环和陆气水分交换产生显著影响,导致水文极端事件更加突出,流域内基于稳定环境下水文情势及水文分析成果规划建设的水电站(水库)将面临更大的防洪风险。本文提出的融合集成时变矩和动态蒙特卡洛模型的防洪风险分析方法,在考虑未来全球气候变化导致的非一致性基础上同时融入了历史特大洪水信息,经验证适用性较好。研究成果可为相关运行管理部门应对相应风险和指导实际生产提供一定参考。 展开更多
关键词 气候变化 非一致性 集成时变矩模型 防洪风险
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基于水力模型的地下式水质净化厂防洪风险评估
2
作者 张素琼 郭姣 +1 位作者 冀滨弘 许苗苗 《给水排水》 CSCD 北大核心 2024年第11期165-170,共6页
以位于滞洪区的地下式水质净化厂为例,基于Infoworks ICM构建流域一维模型和滞洪区二维模型并开展耦合,通过实测暴雨数据和分洪过程进行率定和复盘,保证了模型可靠性。在此基础上,对滞洪区和水质净化厂防洪风险进行分析。结果表明:在现... 以位于滞洪区的地下式水质净化厂为例,基于Infoworks ICM构建流域一维模型和滞洪区二维模型并开展耦合,通过实测暴雨数据和分洪过程进行率定和复盘,保证了模型可靠性。在此基础上,对滞洪区和水质净化厂防洪风险进行分析。结果表明:在现状防洪标准下,厂区存在防洪风险,其中降雨、控泄、河道构筑物及滞洪区糙率等因素也会不同程度影响水位变化,研究成果为滞洪区及水质净化厂后续的运营和应急管理提供科学的技术支撑。 展开更多
关键词 水力模型 地下式水质净化厂 防洪风险 滞洪区
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基于模糊随机理论的桥梁防洪风险概率分析 被引量：4
3
作者 王宏伟 余建星 谢忠伟 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期60-64,共5页
针对我国目前河道管理现状,在防洪影响评价基础上,综合运用广义结构可靠性原理及模糊数学等多种相关学科理论,提出了跨河桥梁工程的防洪风险评价理念,对桥梁在防洪风险中的模糊随机性风险因素发生的概率进行了理论模型计算,并结合工程... 针对我国目前河道管理现状,在防洪影响评价基础上,综合运用广义结构可靠性原理及模糊数学等多种相关学科理论,提出了跨河桥梁工程的防洪风险评价理念,对桥梁在防洪风险中的模糊随机性风险因素发生的概率进行了理论模型计算,并结合工程实例验证了方法的适用性与可靠性。 展开更多
关键词 桥梁工程 防洪风险评价 防洪风险概率分析 模糊随机理论
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碧流河水库调整汛限水位的防洪风险评价
4
作者 孙晓蕾 《水科学与工程技术》 2024年第3期23-25,共3页
根据碧流河水库1984—2022年入库洪水的统计数据,应用标准化P-Ⅲ型分布的AR(1)模型对入库洪水进行模拟,通过入库洪水特征分析、洪水系列特征值随机模拟、洪水过程推求等计算,验证了碧流河水库调整汛限水位的可行性。结果表明,碧流河水库... 根据碧流河水库1984—2022年入库洪水的统计数据,应用标准化P-Ⅲ型分布的AR(1)模型对入库洪水进行模拟,通过入库洪水特征分析、洪水系列特征值随机模拟、洪水过程推求等计算,验证了碧流河水库调整汛限水位的可行性。结果表明,碧流河水库68.8 m的汛限水位还有适当调整的空间,预设汛限水位为69.2、69.6、69.8 m时,防洪风险值小于设计风险值,可增加蓄水量约2100万、3900万、6000万m3,实现防洪与兴利综合效益最大化,为水库汛限水位动态控制提供数据支撑。 展开更多
关键词 碧流河水库 汛限水位 AR(1)模型 防洪风险计算
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考虑融雪洪水跳跃变异的水库极限防洪风险复核 被引量：8
5
作者 陈伏龙 李绍飞 +2 位作者 冯平 何新林 龙爱华 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第6期9-16,43,共9页
采用Pettitt非参数检验法和Mann-Kendall非参数趋势检验法分析肯斯瓦特水库年最大洪峰流量序列非一致性,确定序列变异形式,利用“分解-合成”理论进行一致性修正,得到过去、现状两种条件下年最大洪峰流量序列,将其作为水库入库融雪洪水... 采用Pettitt非参数检验法和Mann-Kendall非参数趋势检验法分析肯斯瓦特水库年最大洪峰流量序列非一致性,确定序列变异形式,利用“分解-合成”理论进行一致性修正,得到过去、现状两种条件下年最大洪峰流量序列,将其作为水库入库融雪洪水过程,根据水库防洪调度规则进行调洪演算,并通过频率分析法对两种条件下水库极限防洪风险率进行分析计算。结果表明:年最大洪峰流量序列在1993年发生变异,序列整体上升趋势不显著,跳跃变异为序列主要变异形式;根据两种条件下水库坝前最高库水位,以校核洪水位Z d=993.35 m为水库极限防洪风险控制指标,过去条件下肯斯瓦特水库极限防洪风险率为0.23123%,而现状条件下为0.35458%,两种条件下复核后的肯斯瓦特水库极限防洪风险率均大于5000年一遇的校核标准0.02%。 展开更多
关键词 融雪洪水 跳跃变异 防洪风险率 肯斯瓦特水库
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南水北调中线工程左排渡槽防洪风险识别 被引量：10
6
作者 张启义 姚秋玲 +1 位作者 丁留谦 解家毕 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第3期112-121,共10页
随着沿线社会经济的发展,南水北调中线工程的运行条件较原设计发生了一些变化,由此积聚了一定的防洪风险,比较典型的如一些左排渡槽发生了洪水漫槽入渠事件。针对左排渡槽的防洪风险问题,首先基于近年来已发生过的险情,并结合各管理处... 随着沿线社会经济的发展,南水北调中线工程的运行条件较原设计发生了一些变化,由此积聚了一定的防洪风险,比较典型的如一些左排渡槽发生了洪水漫槽入渠事件。针对左排渡槽的防洪风险问题,首先基于近年来已发生过的险情,并结合各管理处的工作经验,总结出了五类主要防洪风险事件;然后再利用故障树法分别识别了各类风险事件的风险因子,最终整理得到30个防洪风险因子。基于识别的风险因子,制订了详细的调查表,在对现状条件下所有左排渡槽的防洪风险因子进行详细调查的基础上,有针对性的提出了除险及防范措施。研究结果表明:当前引起左排渡槽防洪风险升高的风险因子主要是下游河道行洪能力不足及渡槽淤积、糙率增加造成的渡槽本身泄洪能力减小,其中,引起下游河道行洪能力不足的主要原因是阻水建筑物、河床抬升、河宽不足及河道糙率增大。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 左排渡槽 防洪风险 故障树法 风险事件 风险因子 除险措施 洪水
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南水北调中线总干渠防洪风险评估方法的研究 被引量：26
7
作者 冯平 闫大鹏 +1 位作者 耿六成 田为民 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期40-45,共6页
本文以风险理论为基础,提出了先建立二维复合事件风险组合模型,然后再进行两两组合,逐步给出整个引水工程防洪风险的估算方法。并以河北省段为例,对该方法进行了应用,结果表明:南水北调中线工程河北省段的防洪风险大约为30年一遇左右,... 本文以风险理论为基础,提出了先建立二维复合事件风险组合模型,然后再进行两两组合,逐步给出整个引水工程防洪风险的估算方法。并以河北省段为例,对该方法进行了应用,结果表明:南水北调中线工程河北省段的防洪风险大约为30年一遇左右,其输水的安全性是有保证的,这为南水北调中线工程的论证提供了有利的科学依据。 展开更多
关键词 南水北调工程 交叉建筑物 洪水 防洪风险
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三峡水库提前蓄水的防洪风险与效益分析 被引量：25
8
作者 李雨 郭生练 +2 位作者 郭海晋 张洪刚 丁胜祥 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第1期8-14,共7页
在三峡水库现有优化调度和试验性蓄水方案的基础上,拟定了6组提前蓄水方案,开展提前蓄水的防洪风险和效益分析计算。选择1952和1964年为典型年,分别推求分期设计洪水过程线。研究结果表明:三峡水库9月1日从145 m开始起蓄,9月30日均匀蓄... 在三峡水库现有优化调度和试验性蓄水方案的基础上,拟定了6组提前蓄水方案,开展提前蓄水的防洪风险和效益分析计算。选择1952和1964年为典型年,分别推求分期设计洪水过程线。研究结果表明:三峡水库9月1日从145 m开始起蓄,9月30日均匀蓄至160.0 m,其1 000年一遇分期设计洪水对应的风险率和风险损失率分别为0.39%和1.47%,防洪风险仍在可控范围内;与原方案相比,多年平均可增加发电量24.65亿kW.h,减少弃水量25.32亿m3,汛后蓄满率和平均蓄水位分别提高到95.35%和174.8 m。 展开更多
关键词 水资源 提前蓄水 防洪风险 效益分析
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提高水库汛限水位的防洪风险分析 被引量：13
9
作者 冯平 韩松 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期525-529,共5页
为了提高水库的水资源利用率,探讨水库提高汛限水位的可能性,根据东武仕水库1951—2000年入库洪水的统计特征,采用一阶自回归模型对入库洪水进行了模拟,并考虑了泄洪能力的不确定性及不同典型洪水过程和历史特大洪水等因素对东武仕水库... 为了提高水库的水资源利用率,探讨水库提高汛限水位的可能性,根据东武仕水库1951—2000年入库洪水的统计特征,采用一阶自回归模型对入库洪水进行了模拟,并考虑了泄洪能力的不确定性及不同典型洪水过程和历史特大洪水等因素对东武仕水库汛限水位进行调整分析.研究结果表明,东武仕水库的汛限水位在目前102 m的基础上,可以进行适当的提高,但最多不要超过104 m,而此时库水位超过其设计洪水位106.68 m的风险不超过1.9600/;超过校核洪水位110.70 m的风险为0.0300/,并可增加蓄水约2×107m3,占设计兴利库容的13.800/,增加的经济效益较为可观. 展开更多
关键词 东武仕水库 汛限水位 防洪风险 自回归模型
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南水北调中线工程渡槽的综合防洪风险分析 被引量：5
10
作者 王仲珏 冯平 王现领 《灾害学》 CSCD 2007年第2期1-4,共4页
远距离输水工程沿途往往要跨越众多河系,交叉建筑物极易受到洪水的冲击,这就需要对其防洪风险给出定量的评估。以可靠度理论为基础,根据渠道所穿越的各条河流的水文、气象、地质、工程结构的随机特征给出了引水工程交叉建筑物的综合防... 远距离输水工程沿途往往要跨越众多河系,交叉建筑物极易受到洪水的冲击,这就需要对其防洪风险给出定量的评估。以可靠度理论为基础,根据渠道所穿越的各条河流的水文、气象、地质、工程结构的随机特征给出了引水工程交叉建筑物的综合防洪风险计算方法;并以南水北调中线工程河北省段3座渡槽为例对该方法进行了验证。结果表明:南水北调中线工程河北省段渡槽的综合防洪风险小于万分之一。 展开更多
关键词 南水北调工程 渡槽 洪水 防洪风险
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基于秩相关随机变量模拟的水库防洪风险估计 被引量：3
11
作者 程亮 王宗志 +2 位作者 金菊良 刘克琳 吴成国 《灾害学》 CSCD 北大核心 2014年第4期20-22,42,共4页
采用基于Spearman秩相关随机变量模拟方法,将拉丁抽样法产生的独立洪峰洪量序列转换成满足特定相关结构的洪峰洪量序列,利用模拟的洪峰和时段洪量放大修匀典型过程线生成入库洪水过程,实现了入库洪水过程随机模拟。采用Monte Carlo法估... 采用基于Spearman秩相关随机变量模拟方法,将拉丁抽样法产生的独立洪峰洪量序列转换成满足特定相关结构的洪峰洪量序列,利用模拟的洪峰和时段洪量放大修匀典型过程线生成入库洪水过程,实现了入库洪水过程随机模拟。采用Monte Carlo法估计防洪风险,构建了水库防洪风险估计模型。潘家口水库汛限水位调整防洪风险估计应用结果表明:主汛期汛限水位上限值控制在218.00 m,所建立的入库洪水过程模拟方法简便有效,非常适合于复杂洪水过程模拟,构建的防洪风险分析模型计算结果客观合理,在洪水资源安全利用系统风险分析中具有推广应用价值。 展开更多
关键词 水库防洪风险估计 洪水资源利用 分期汛限水位 秩相关随机变量 洪水模拟
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基于时变可靠度的水工建筑物防洪风险估算 被引量：4
12
作者 王仲珏 冯平 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1333-1336,共4页
根据时变可靠度原理,充分利用已有年内所有的洪水信息,建立了水工建筑物在不同使用期、遭遇不同标准洪水下的防洪风险估算模型.结合南水北调中线总干渠的滏阳河渡槽进行了实际应用,给出了其在不同使用期内、不同的设计标准下水工建筑物... 根据时变可靠度原理,充分利用已有年内所有的洪水信息,建立了水工建筑物在不同使用期、遭遇不同标准洪水下的防洪风险估算模型.结合南水北调中线总干渠的滏阳河渡槽进行了实际应用,给出了其在不同使用期内、不同的设计标准下水工建筑物的防洪风险概率.结果表明,水工建筑的防洪风险与使用期和设计标准有着密切的关系,使用期越长,采用设计标准越低的水工建筑的防洪风险越大,相反,使用期越短,采用设计标准越高的水工建筑的防洪风险越小,这个规律符合水工建筑的实际情况. 展开更多
关键词 时变可靠度 随机过程 泊松过程 防洪风险
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防洪预报调度方式下水库下游防洪风险分析——以葠窝水库为例 被引量：2
13
作者 董四辉 周戎 周惠成 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2006年第2期128-131,共4页
水库实施的防洪预报调度方式是解决我国防洪和兴利之间矛盾的一条有效途径,其对水库上下游的防洪风险率的大小是决定其能否实施的关键。目前对此缺少一种定量计算方法。本文在分析防洪预报调度方式风险指标的前提下,根据水库洪水径流深... 水库实施的防洪预报调度方式是解决我国防洪和兴利之间矛盾的一条有效途径,其对水库上下游的防洪风险率的大小是决定其能否实施的关键。目前对此缺少一种定量计算方法。本文在分析防洪预报调度方式风险指标的前提下,根据水库洪水径流深与产流预报误差的分布规律,采用数值分析方法计算水库实施防洪预报调度方式时,相对于常规调度方式,产流预报误差对水库下游防洪风险率,并以实例论述了具体分析思路和计算过程。 展开更多
关键词 水利管理 防洪预报调度 产流 预报误差 防洪风险 数值计算
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防洪风险分析中的一个二元标值Poisson点过程模型 被引量：3
14
作者 朱勇华 董亚娟 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第4期527-532,共6页
该文将洪水的大小和持续时间作为防洪设施的工程风险中不可忽略的因素，提出了以洪水的大小和持续时间为标值的二元标值Ｐｏｉｓｓｏｎ点过程型，给出了防洪综合风险率的计算公式，并进行了实例计算．
关键词 防洪风险分析 二元标值Poisson点过程 综合风险率 防洪设施 数学模型
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基于博弈论组合赋权的湘南某矿净化库防洪风险评价云模型研究 被引量：10
15
作者 阳雨平 陈国国 +1 位作者 杨田杰 黄丕森 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期546-553,共8页
为了更加直观地评判金属矿山净化库的防洪能力,从防洪安全角度提出了基于云模型的净化库防洪风险综合评价模型。依据《水库大坝安全评价导则》和《水库大坝安全鉴定办法》,选取12个评判指标,构建了防洪风险评价指标体系;通过云发生器得... 为了更加直观地评判金属矿山净化库的防洪能力,从防洪安全角度提出了基于云模型的净化库防洪风险综合评价模型。依据《水库大坝安全评价导则》和《水库大坝安全鉴定办法》,选取12个评判指标,构建了防洪风险评价指标体系;通过云发生器得出各评价指标的云数字特征参数;选用博弈论AHP-CRITIC组合赋权法确定各评价指标的权重;利用综合云模型得出综合云数字特征参数,根据最大确定度原则得出净化库防洪风险等级。以湘南某金属矿山净化库为例进行分析,结果表明,该模型的权重确定方法使评价结果更加可靠,可以为净化库的安全管理提供可行性参考。 展开更多
关键词 安全管理工程 云模型 博弈论 AHP-CRITIC 防洪风险评价
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小浪底水库分期运用防洪风险多方案对比分析 被引量：1
16
作者 李超群 刘红珍 李荣容 《人民黄河》 CAS 北大核心 2017年第11期53-56,共4页
通过对小浪底水库分期运用实现洪水资源化,可缓解黄河中下游水资源不足的局面。为决策最优分期运用方案,需要在考虑综合效益的基础上,对比分析小浪底水库分期运用不同方案的防洪风险。以正常运用期的小浪底水库为研究对象,根据多种方法... 通过对小浪底水库分期运用实现洪水资源化,可缓解黄河中下游水资源不足的局面。为决策最优分期运用方案,需要在考虑综合效益的基础上,对比分析小浪底水库分期运用不同方案的防洪风险。以正常运用期的小浪底水库为研究对象,根据多种方法识别的汛期分期点结果,拟定小浪底水库分期防洪运用方案;在此基础上,采用频率相应和Coupla函数相结合的方法,构建防洪风险指标,对比分析不同方案的防洪风险。计算结果表明,分期运用以后的实际防洪标准有所降低,且分期数越多,防洪标准降低越多。采用的方法可以更直接简便地分析小浪底水库分期运用的防洪风险程度。 展开更多
关键词 防洪运用 防洪风险 小浪底水库
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跨河道桥工程防洪风险管理体系研究 被引量：4
17
作者 王宏伟 余建星 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期114-117,共4页
针对目前我国河道管理的现状,在原有防洪影响评价的基础上,综合运用广义结构可靠性原理及多种相关学科理论,提出了跨河道桥工程防洪风险的评价理念,建立了跨河道桥工程防洪风险的评价指标体系和管理体系,并结合工程实例验证了方法体系... 针对目前我国河道管理的现状,在原有防洪影响评价的基础上,综合运用广义结构可靠性原理及多种相关学科理论,提出了跨河道桥工程防洪风险的评价理念,建立了跨河道桥工程防洪风险的评价指标体系和管理体系,并结合工程实例验证了方法体系的适用性与可靠性。 展开更多
关键词 跨河道桥工程 防洪风险管理 风险评价指标 模糊随机变量 广义结构可靠度
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汉江中下游防洪风险分析 被引量：5
18
作者 朱勇华 胡玉林 王新才 《人民长江》 北大核心 2000年第11期29-30,44,共3页
根据汉江中下游防洪规划、河道泄流能力、洪水调度方式以及流域地理环境、政治经济状况 ,建立了汉江中下游防洪体系防洪风险分析数学模型 ,并根据实测洪水资料 ,研究了汉江中下游防洪体系的防洪风险率 ,在此基础上还研究了在未来t年内... 根据汉江中下游防洪规划、河道泄流能力、洪水调度方式以及流域地理环境、政治经济状况 ,建立了汉江中下游防洪体系防洪风险分析数学模型 ,并根据实测洪水资料 ,研究了汉江中下游防洪体系的防洪风险率 ,在此基础上还研究了在未来t年内的洪灾损失。由于汉江流域洪水和洪灾特点 ,洪水造成的经济损失是巨大的 ,年平均洪灾损失达到了 4.45 2亿元 ,这应该引起我们的高度重视。 展开更多
关键词 防洪风险 数学模型 抗灾损失 防洪体系
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水文因子对柘林水库防洪风险率影响分析 被引量：1
19
作者 兰盈盈 桂发亮 +2 位作者 罗冬兰 刘芹 胡勇 《南昌工程学院学报》 CAS 2008年第4期68-71,共4页
水文因子是影响调洪最高水位的主要因素.针对柘林水库入库洪水进行随机模拟,生成可能的洪水系列,通过调洪演算,求得水库可能的坝前最高水位.把所求的最高水位系列与坝高进行比较,判断柘林水库可能存在的防洪风险率,并对计算结果进行分析.
关键词 柘林水库 防洪风险 蒙特卡罗 随机模拟
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基于CTI技术的水库防洪风险预警系统 被引量：3
20
作者 肖义 郭生练 +2 位作者 陈华 戴自逑 雒征 《水电自动化与大坝监测》 2006年第3期71-74,共4页
提出了基于计算机电话集成(CTI)技术的防洪风险预警系统的构想:在洪水预报调度系统的基础上,引入呼叫中心的思想和概念,利用CTI技术,将呼叫中心与水库洪水预报调度系统结合,建立直接面向群众的防洪风险预警系统。详细介绍了该系统的结... 提出了基于计算机电话集成(CTI)技术的防洪风险预警系统的构想:在洪水预报调度系统的基础上,引入呼叫中心的思想和概念,利用CTI技术,将呼叫中心与水库洪水预报调度系统结合,建立直接面向群众的防洪风险预警系统。详细介绍了该系统的结构和主要功能。 展开更多
关键词 水库 防洪风险预警系统 CTI技术 洪水预报调度系统 呼叫中心
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